注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、常言道,万物生长靠太阳,追根溯源,地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能。在太阳内部发生的典型核反应方程是411H →42He +2X ,这个核反应释放出的能量为△E ,光在真空中的传播速度为c ,下列说法正确的是( )
A .该核反应属于裂变反应
B .方程中的X 为电子(01e -)
C .该核反应前后质量数守恒,因而反应前后总质量保持不变
D .该核反应过程产生的质量亏损为△m =2
E c △ 2、在超导托卡马克实验装置中,质量为1m 的21H 与质量为2m 的31H 发生核聚变反应,放出质量为3m 的1
0n ,并生成质量为4m 的新核。若已知真空中的光速为c ,则下列说法正确的是( )
A .新核的中子数为2,且该新核是3
2He 的同位素
B .该过程属于α衰变
C .该反应释放的核能为()23412m m m m c +--
D .核反应前后系统动量不守恒
3、甲、乙两质点在同一条直线上运动,质点甲做匀变速直线运动,质点乙做匀速直线运动,其中图线甲为抛物线的左半支且顶点在15s 处,图线乙为一条过原点的倾斜直线。下列说法正确的是( )
A .t =5s 时乙车的速度为2m/s ,甲车的速率为2m/s
B .t =0时刻甲、乙两车之间的距离为25m
C .t =0时刻甲车的速度大小为4m/s
D .甲车的加速度大为0.1m/s 2
4、如图甲所示的电路中,R 表示电阻,L 表示线圈的自感系数。改变电路中元件的参数,使i -t 曲线图乙中的①改变为②。则元件参数变化的情况是( )
A .L 增大,R 不变
B .L 减小,R 不变
C .L 不变,R 增大
D .L 不变,R 减小
5、我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后,由该星球表面以大小为v 0的速度竖直向上抛出一物体,经时间t 后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R ,该星球没有大气层,也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为( )
A .02v R t
B .0v R t
C .02v R t
D .02v Rt t
6、有趣的“雅各布天梯”实验装置如图中图甲所示,金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后,高电压在金属杆间将空气击穿,形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”,直到上移的弧光消失,天梯底部将再次产生弧光放电,如此周而复始。图乙是金属放电杆,其中b 、b ′是间距最小处。在弧光周而复始过程中下列说法中正确的是( )
A .每次弧光上“爬”的起点位置是a 、a′处
B .每次弧光上“爬”的起点位置是b 、b '处
C .弧光消失瞬间,两杆间b 、b '处电压最大
D .弧光消失瞬间,两杆间c 、c '处场强最大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
A.液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性
B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
C.两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
D.热量既能够从高温物体传到低温物体,也能够从低温物体传到高温物体
E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中,气体分子运动剧烈程度增大
8、如图所示,电路中R1和R2均为可变电阻,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S,电路达到稳定时,一带电油滴恰好悬浮在两板之间。下列说法正确的是()
A.仅增大的R2阻值,油滴仍然静止
B.仅增大R1的阻值,油滴向上运动
C.增大两板间的距离,油滴仍然静止
D.断开开关S,油滴将向下运动
9、下说法中正确的是。
A.在干涉现象中,振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小
B.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动,则外力的频率越大,单摆的振幅也越大
C.全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理
D.频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星,卫星接收到的激光的频率大于v
E.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
10、如图所示为匀强电场中的一组等间距的竖直直线,一个带电粒子从A点以一定的初速度斜向上射入电场,结果粒子沿初速度方向斜向右上方做直线运动,则下列说法正确的是()
A.若竖直直线是电场线,电场的方向一定竖直向上
B.若竖直直线是电场线,粒子沿直线向上运动过程动能保持不变
C.若竖直直线是等势线,粒子一定做匀速直线运动
D.若竖直直线是等势线,粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)如图甲所示的一黑箱装置、盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端
(1)为了探测黑箱,某同学进行了以下测量
A.用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压
B.用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻
你认为这个同学以上测量中有不妥的有______(选填字母);
(2)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两级,为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节电阻箱的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在如图所示的方格纸上建立U-I 坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图所示,并由图求出等效电源的内阻r’=___Ω;由于电压表有分流的作用,采用此测量电路,测得的等效电源的内阻,与真实值相比___(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)现探明黑箱中的电源和电阻如图丙所示,探出电阻R1=1.5Ω、R2=2Ω;推算出黑箱内电源的电动势E=____V,内阻r=____Ω
12.(12分)一电阻标签被腐蚀,某实验小组想要通过实验来测量这个电阻的阻值,实验室准备有如下实验器材:A.电池组E(电动势约3V,内阻可忽略);
B.电压表V(0~3V,内阻约5kΩ);
C.电流表A(0~1mA,内阻为1000Ω);
D.滑动变阻器1R(最大阻值10Ω);E.滑动变阻器2R(最大阻值200Ω);
F.电阻箱3R(0~999.9Ω);
G.多用电表;
H.开关一个,导线若干。
⨯”位置,短接红、黑表笔进行调零,然后测量待测电阻,多用电(1)粗测电阻。把多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“1
表的示数如图甲所示,则多用电表的读数为_______Ω。
(2)实验小组选择器材用伏安法进一步测量电阻的阻值,首先要把电流表改装成200mA的电流表,电阻箱应调节到______Ω。
(3)请设计电路并在图乙所示的方框中画出电路图,要求易于操作,便于测量,并标出所选器材的符号______。
-关系图线(4)小组在实验中分别记录电流表和电压表的示数,并在坐标纸上描点如图丙所示,请正确作出I U
_________,由图线可求得待测电阻阻值x R=_________Ω。(保留三位有效数字)
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)在光滑绝缘的水平面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E,水平面上放置两个静止、
+,B球不带电,A、B连线与电场线平行,开且均可看作质点的小球A和B,两小球质量均为m,A球带电荷量为Q
始时两球相距L,在电场力作用下,A球与B球发生对心弹性碰撞.设碰撞过程中,A、B两球间无电量转移.
(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?
(2)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功?
(3)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中,若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外),可以在水平面内加一与电场正交的磁场.请写出磁场B与时间t的函数关系.
14.(16分)一列简谐横波的波源振动一个周期时波形如甲图所示,乙图为质点Q 从该时刻计时的振动图像,P 、Q 分别是平衡位置为10.5m x =和22m x =处的质点。
(1)请判断该简谐横波的传播方向和P 、Q 两点谁先到达波谷,并计算波速;
(2)从计时时刻起,当质点Q 第三次出现在波峰位置时,请确定11m x =处的质点M 的振动方向及M 在这段时间内的总路程。
15.(12分)如图所示,AB 为竖直平面内的细管状半圆轨道,AB 连线为竖直直径,轨道半径R =6.4m ,轨道内壁光滑,A 、B 两端为轨道的开口。BC 为粗糙水平轨道,其长度s =8.4m 。CD 为倾角θ=37°的斜面。用两个小物块a 、b 紧靠在一轻弹簧的两端将弹簧压缩,用细线将两物块绑住,沿轨道静置于C 点。弹簧很短,物块与弹簧均不拴接,物块a 的线度略小于细管的内径。烧断细线,两物块先后落到斜面的M 点,CM 两点之间的距离L =12m 。已知物块跟水平轨道之间的动摩擦因数17μ=,忽略空气阻力,取重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求: (1)物块b 刚离开弹簧的瞬间,其速率v 0是多少;
(2)设物块a 、b 的质量分别为m 1、m 2,则12
m m 是多少?(结果可以用根式表示)
参
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1、D
【解题分析】
A .该核反应属于聚变反应,选项A 错误;
B .根据质量数和电荷数守恒可知,方程中的X 为正电子(01e ),选项B 错误;
C .该核反应前后质量数守恒,但是由于反应放出能量,则反应前后有质量亏损,选项C 错误;
D .根据2
E mc ∆=∆可知,该核反应过程产生的质量亏损为△m =
2
E c △,选项D 正确; 故选D 。
2、A
【解题分析】
A .由质量数守恒和电荷数守恒可知新核的质量数和电荷数分别为4和2,新核是24He ,是32He 的同位素,中子数为2,故A 正确;
B .该过程是核聚变反应,不属于α衰变,故B 错误;
C .该反应释放的核能为 ()221234E mc m m m m c ∆=∆=+--
故C 错误;
D .核反应前后系统动量守恒,故D 错误。
故选A 。
3、A
【解题分析】
AD .乙车做匀速直线运动,速度为
10m/s 2m/s 5
x v t ===乙 甲车做匀变速直线运动,其图线在15s 时与横轴相切,则t =15s 时甲车的速度为零,利用逆向思维将甲车看成反向初速度为0的匀加速直线运动,据位移时间公式212x at =
,结合图象有 2110102
a =⨯⨯ 解得
a =0.2m/s 2
所以t =5s 时甲车的速率
0.210m/s 2m/s v =⨯=
故A 项正确,D 项错误;
B .t =15s 时甲车的速度为零,利用逆向思维将甲车看成反向初速度为0的匀加速直线运动,据212
x at =,根据图象有 20m 10.21m 22.52
5x ==⨯⨯ 则t =0时刻甲、乙两车之间的距离为22.5m ,故B 项错误;
C .t =15s 时甲车的速度为零,利用逆向思维将甲车看成反向初速度为0的匀加速直线运动,则0时刻甲车的速度大小为
00.215m/s 3m/s v =⨯=
故C 项错误。
4、A
【解题分析】
电源电阻不计,由图可知,放电达到的最大电流相等,而达到最大电流的时间不同,说明回路中的电阻值不变,即电阻R 不变;电流的变化变慢,所以线圈的阻碍作用增大,即自感系数L 增大, A 正确,BCD 错误。
故选A 。
5、A
【解题分析】
根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知
t =02v g
所以星球表面的重力加速度
g =02v g
星球表面重力与万有引力相等,
mg =2
GMm R 近地卫星的轨道半径为R ,由万有引力提供圆周运动向心力有:
2
2GMm v m R R
= 联立解得该星球的第一宇宙速度
v 故A 正确,BCD 错误。
6、B
【解题分析】
两根金属放电杆与高压电源相接,在电极最近处场强最大,空气首先被击穿,每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处,在c、c'处距离最远,场强最小,则最终弧光在c、c'处消失。弧光消失瞬间,两金属杆之间没有电场了。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ADE
【解题分析】
A.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特性工作的,选项A正确;
B.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,故B错误;
C.两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,选项C错误;
D.热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,热量从低温物体传递给高温物体,必须借助外界的帮助,故D正确;E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中,内能增大,温度升高,气体分子运动剧烈程度增大,故E正确。
故选ADE。
8、ABD
【解题分析】
开始液滴静止,液滴处于平衡状态,由平衡条件可知:mg=q;由图示电路图可知,电源与电阻R1组成简单电路,电容器与R1并联,电容器两端电压等于R1两端电压,等于路端电压,电容器两端电压:U=IR1=;仅增大R2的阻值,极板间电压不变,液滴受力情况不变,液滴静止不动,故A正确;仅增大R1的阻值,极板间电压U变大,液滴受到向上的电场力变大,液滴受到的合力竖直向上,油滴向上运动,故B正确;仅增大两板间的距离,极板间电压不变,板间场强减小,液滴受到的电场力减小,液滴所受合力竖直向下,液滴向下运动,故C错误;断开电键,电热器通过两电阻放电,电热器两极板间电压为零,液滴只受重力作用,液滴向下运动,故D正确;故选ABD。
【题目点拨】
本题考查了判断液滴运动状态问题,分析清楚电路结构,分析清楚极板间场强如何变化、判断出液滴受力如何变化是解题的关键.
9、ADE
【解题分析】
A.在干涉现象中,振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大,但是振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的
点的位移小,选项A 正确;
B .单摆在周期性的外力作用下做受迫振动,当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大,则外力的频率越大时,单摆的振幅不一定越大,选项B 错误;
C .全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理,选项C 错误;
D .根据多普勒效应,频率为v 的激光束射向高速迎面而来的卫星,卫星接收到的激光的频率大于v ,选项D 正确;
E .电磁波是横波,在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直,选项E 正确。
故选ADE 。
10、BD
【解题分析】
AB .粒子做直线运动,则粒子受到的合力与初速度共线,因此粒子一定受重力作用,若竖直直线是电场线,粒子受到的电场力一定竖直向上,粒子斜向右上做直线运动,因此合力一定为零,粒子做匀速直线运动,动能不变,由于粒子的电性未知,因此电场方向不能确定,选项A 错误,B 正确;
CD .若竖直直线是等势线,电场力水平,由于粒子斜向右上做直线运动,因此电场力一定水平向左,合力与粒子运动的速度方向相反,粒子斜向右上做减速运动;粒子受到的电场力做负功,因此粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大,选项C 错误,D 正确。
故选BD 。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、B 1.0 偏小 3.0 0.5
【解题分析】
(1)[1]用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻,故填B 。
(2)[2] 根据电源的U-I 图像纵轴的截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻,可得等效电源的电动势为 '=1.5V E
内阻
' 1.5 1.0 1.00.50
U r I ∆-==Ω=Ω∆ [3] 该实验的系统误差主要是由电压表的分流,导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流;利用等效电源分析,即可将电压表与黑箱看成新的等效电源,则实验中测出的内阻应为原等效电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻,所以测得的内阻与真实值相比偏小。
(3)[4] [5] 等效电源的电动势为丙图中ab 两端的电压,故
'212R E E R R r
=++ 等效电源的内阻为丙图中虚线框内的总电阻,故
'21111r R R r
=++ 解得
=3.0V E
0.5r =Ω
12、9.0 5.0 10.0(9.90~10.2均可)
【解题分析】
(1)[1]欧姆挡读数乘以倍率得到测量值,即多用电表的读数为9.019Ω⨯=Ω
(2)[2]将电流表量程扩大200倍,则需并联的电阻箱阻值为
A A 3A 0.0011000 5.00.20.001
I R R I I ⨯==Ω≈Ω-- (3)[3]根据要求,滑动变阻器需采用分压式接法,选总阻值较小的1R ,同时因电流表已改装成合适的量程,并且已知其内阻,故采用电流表内接法,电路图如答图1所示
(4)[4]根据题图丙描绘的点,用直线进行拟合,注意让尽可能多的点在直线上,若有不在直线上的点,则应大致分布在直线两侧,偏离直线较远的点舍去,如答图2所示
[5]由实验原理得
15.0200
A x U R R I ∆+==Ω∆⨯ 解得待测电阻
(15.0 5.0)10.0x R =-Ω=Ω
由于误差9.90Ω~10.2Ω均可
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)10A v '= 12B
QEL v m =' (2)5QEL (3) 222B mL Q E t QE =⎛⎫- ⎪⎝⎭ 223mL mL t QE QE <≤) 【解题分析】
(1)A 球的加速度QE a m =,碰前A 的速度122A QEL aL m
v =B 的速度10B v = 设碰后A 、B 球速度分别为'1A v 、'1B v ,两球发生碰撞时,由动量守恒和能量守恒定律有:
''111A A B m m m v v v =+,2'2'2
11111
1
222A A B m m m v v v =+ 所以B 碰撞后交换速度:'10A v =,'112B A QEL m
v v ==(2)设A 球开始运动时为计时零点,即0t =,A 、B 球发生第一次、第二次的碰撞时刻分别为1t 、2t ;由匀变速速度公式有:1102A mL a QE
v t -= 第一次碰后,经21t t -时间A 、B 两球发生第二次碰撞,设碰前瞬间A 、B 两球速度分别为2A v 和2B v ,由位移关系有:
()()2
'1212112B a v t t t t -=-,得到:21233mL QE t t ==
()221112222A A QEL a a m v t t t v =-===;'21B B v v = 由功能关系可得:22
2211=522A B m m QEL W v v +=电
(另解:两个过程A 球发生的位移分别为1x 、2x ,1L x =,由匀变速规律推论24L x =,根据电场力做功公式有:()125W QE QEL x x =+=)
(3)对A 球由平衡条件得到:A QB mg v =,A at v =,QE a m
= 从A 开始运动到发生第一次碰撞:()2220t mg g mL t Qat QE Et m B Q ⎛⎫==<≤ ⎪ ⎪⎝⎭
从第一次碰撞到发生第二次碰撞:()2
22232t g mL mL t QE QE mL E t QE m B Q ⎛⎫=<≤ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭ 点睛:本题是电场相关知识与动量守恒定律的综合,虽然A 球受电场力,但碰撞的内力远大于内力,则碰撞前后动量仍然守恒.由于两球的质量相等则弹性碰撞后交换速度.那么A 球第一次碰后从速度为零继续做匀加速直线运动,直到发生第二次碰撞.题设过程只是发生第二次碰撞之前的相关过程,有涉及第二次以后碰撞,当然问题变得简单些.
14、 (1)传播方向方向向右,P 先到达波谷,20m/s ;(2)M 点振动方向向上,10cm
【解题分析】
(1)t =0时刻PQ 两点的振动方向如图
则波传播方向方向向右,P 先到达波谷;
420m /s 0.2
v T λ
=== (2)经过214T ,质点Q 第三次到达波峰,如图;
此时M 点振动方向向上,M 点振动了0.5T ,总路程为2A =10cm.
15、 (1)8m /s ; (2)
819
【解题分析】
(1)物块b 离开弹簧后做平抛运动。设从C 运动到M 历时为t ,则 21sin 372
L gt ︒=,0cos37L v t ︒= 代入数据解得
1.2s t =,08m /s v =
(2) ①物块a 能够经过A 点做平抛运动落到斜面的M 点。设物块a 经过A 点的速率为v A ,从A 运动到M 历时为t 1,则
2112sin 372
R L gt ︒+=
,1cos37A s L v t ︒+= 解得 12s t =,9m /s A v =
设物块a 刚被弹簧弹开时的速率为v C l ,在从C 运动到A 的过程中,由动能定理得
22111111222
A C m v m v m gs mgR μ-=-- 解得
v C l =19m/s
弹簧弹开物块a 、b 的过程中,物块a 、b 动量守恒。选向右的方向为正方向,由动量守恒定律得 20110C m v m v -=
解得
12819
m m = ②物块a 被弹簧弹开后不能到达A 点,物块a 从C 点做平抛运动落到斜面的M 点,做平抛运动的初速度大小也是v 0。设物块a 刚被弹簧弹开时的速率为v C 2,在物块a 从C 向左运动到再次回到C 点的过程中,由动能定理得 221012111222
C m v m v m gs μ-=- 解得:
2s C v =
弹簧弹开物块a 、b 的过程中,物块a 、b 动量守恒。选向右的方向为正方向,由动量守恒定律得
20120C m v m v -= 解得
12m m =下载本文